Dynamics of a Sliding Particle in a Rotating DrumPrimary tabs

Die Bewegung eines gleitenden Teilchens, beeinflusst durch Reibung, in einer rotierenden Trommel wird untersucht. Es wird eine Differentialgleichung für allgemeine Reibungsgesetze formuliert. Unter der Annahme eines konstanten Reibungskoeffizienten ist die Gleichung exakt lösbar. Für einen geschwindigkeitsabhängigen Reibungskoeffizienten können Störungsmethoden verwendet werden. Das ungestörte System wird gelöst und mit Hilfe der Mittelungsmethode kann das gestörte System auf periodische Bewegungen untersucht werden. Verschiedene Reibungsgesetze führen zu qualitativ unterschiedlichem Verhalten, einschließlich eines stabilen Fixpunktes im Phasendiagramm, marginal stabilen Orbits und stabilem Grenzzyklusverhalten. Ein von E. Rabinowicz vorgeschlagenes Reibungsgesetz reproduziert das Hauptergebnis des Experiments, d.h. die Konvergenz zu einem Grenzzyklus. Andere Gesetze werden diskutiert.